1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace





titre1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace
date de publication22.05.2017
taille10 Kb.
typeDocumentos
d.20-bal.com > loi > Documentos

1.Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques

1.1.F3
Loi de Laplace


Selon le matériel disponible dans le lycée, cette manipulation peut être réalisée en cours ou en TP. L’expérience des rails de Laplace aura déjà été réalisée en classe.

1.1.1.But de la manipulation : vérification de la loi de Laplace

1.1.1.1.1.Dispositif expérimental et matériel nécessaire




– Un aimant en U.

– Un teslamètre permettant la mesure de l’intensité du champ magnétique à l’intérieur de l’aimant, au niveau de l’emplacement de la partie supérieure du cadre.

– Une balance sensible à 0,01 g (une sensibilité à 0,1 g permet d’obtenir des résultats utilisables).

– Une alimentation permettant d’obtenir une intensité ajustable à au moins 1 A.

– Un cadre de 100 spires (bobiné pour cette manipulation) de largeur l inférieure à celle de l’entrefer de l’aimant et de longueur suffisamment grande pour admettre que l’action du champ magnétique sur la largeur opposée à celle se trouvant dans l’entrefer est négligeable devant celle se trouvant dans l’entrefer. Ce cadre est fixé dans un support posé sur la balance. Les fils de conduction sont constitués du même fil émaillé que celui constituant le cadre, pour éviter leurs influences lors des mesures de “ poids ”. La balance sera tarée à 0 en l’absence de courant dans le cadre.

– Un support suffisamment stable pour éviter tout risque de chute de l’aimant sur la balance.

– Un tableur pour traiter aisément les mesures.
1.1.1.1.2.Mesures à réaliser et traitements

– Le cadre étant parallèle aux cotés de l’aimant, faire varier i de – 1 A à + 1 A , de 0,2 A en 0,2 A.

– Noter i et les indications de la balance. Exprimer F en N à partir des indications de la balance. Placer dans un système d’axes F, I = 100.i (à expliquer) les points expérimentaux. Constater que les points s’ajustent sur F = K.I. Vérifier que K ≅ B.l.

– Influence de l’angle  entre les directions de B et de I. Sur le plateau de la balance, donner à  les valeurs 0°, 30°, 45°, 60°, 90°. Placer dans un système d’axes sin , F les valeurs expérimentales. Conclusion ?
1.1.1.1.3.Conclusion

La force de Laplace prend des valeurs importantes – donc utilisables techniquement – si les intensités et les valeurs de champ magnétiques mises en jeu sont importantes, ce qui conduit à l’utilisation d’enroulement dense, mais on est limité par l’effet Joule.

1.1.2.Fiche technique : Fabrication d’un cadre ou d’une bobine


En règle générale, le laboratoire ne dispose pas de bobine plate ou de cadre adapté aux manipulations souvent préconisées dans les différents programmes. Selon l’usage qui en est fait, voici deux techniques qui permettent de fabriquer ces objets sans dépense excessive.
1.1.2.1.1.Cas d’une alimentation en double isolation ou à partir d’une pile ou d’une batterie

La technique consiste à fabriquer un “ moule ” léger pour la bobine. Une plaque de polystyrène expansé est découpée selon la forme du circuit à réaliser : cadre de 12 cm X 4 cm. Une gouttière est formée sur ses côtés par contact avec un métal chauffé : par exemple, un fer rond chauffé au bec Bunsen ou au bec électrique à une température de l’ordre de 350 à 400°C ; il est inutile de chauffer au rouge (figure ci-dessous).

F
ormage de la gouttière sur les côtés du bloc de polystyrène.
Il suffit alors d’enrouler le fil émaillé (en comptant le nombre de spires) autour du moule obtenu, puis de coller le cadre obtenu avec du ruban adhésif sur le plateau de la balance. L’intensité maximale admissible dépend du diamètre du fil émaillé utilisé et de la durée des manipulations : par exemple, un fil de 0,55 mm de diamètre peut supporter une intensité de 2 A pendant une minute au moins sans dommage.
1.1.2.1.2.Cas d’une alimentation plus classique dans les laboratoires

L
a technique consiste à fabriquer un “ moule ” après fabrication de la bobine. On découpe, aux dimensions du cadre à réaliser, des rectangles de Plexiglas. Après collage des plaques 1, 2 et 3, on bobine comme précédemment le fil émaillé. Par l’orifice de la tige 7, par exemple, on passe deux fils de connexion (munis de fiches de sécurité) que l’on soude aux extrémités du fil émaillé. Puis on colle hermétiquement les fragments 4, 5, 6 et 7. Cette construction demande plus de soin que celle proposée ci-dessus. Le cadre obtenu est facilement utilisable pour la vérification de la loi de Laplace.

Document d’accompagnement – Physique / classe de première S © CNDP

similaire:

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconI) Force de Laplace 1) mise en évidence de la force de Laplace (voir p 76 a la force de Laplace

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconMontage 18 : milieux magnetiques
«pierres qui attirents le fer» pendant l’antiquité, à l’utilisation des supraconducteurs, l’étude des milieux magnétiques prend une...

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconForce de Laplace

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconDs n°6 magnetisme

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconPanneaux Magnétisme (esp)
«…La loi de variation de l’aimantation dans le voisinage de la température de transformation magnétique … est entièrement analogue...

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconLe nombre de Reynolds représente le rapport entre les forces d'inertie...

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconLe magnétisme Les aimants

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconÉtude des moteurs u51 – exploitation d’essais moteur
«loi générale» ci-dessus, identifier et nommer les différentes forces qui s'opposent à l'avancement du véhicule

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconLe volume d’une sphère : V = 4/3 πR3 La loi de la gravitation universelle...
«résultante aérodynamique». Celle-ci peut être décomposée en deux forces (fig. 4)

1. Electrodynamique – magnétisme, forces magnétiques F3 Loi de Laplace iconMagnétisme dans le vide (ou dans l’air) Induction : avec et b en...






Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
d.20-bal.com